Generating transition states of isomerization reactions with deep learning

文献情報

出版日 2020-10-05
DOI 10.1039/D0CP04670A
インパクトファクター 3.676
著者

Lagnajit Pattanaik, John B. Ingraham, Colin A. Grambow, William H. Green


原文を見る

要旨

Lack of quality data and difficulty generating these data hinder quantitative understanding of reaction kinetics. Specifically, conventional methods to generate transition state structures are deficient in speed, accuracy, or scope. We describe a novel method to generate three-dimensional transition state structures for isomerization reactions using reactant and product geometries. Our approach relies on a graph neural network to predict the transition state distance matrix and a least squares optimization to reconstruct the coordinates based on which entries of the distance matrix the model perceives to be important. We feed the structures generated by our algorithm through a rigorous quantum mechanics workflow to ensure the predicted transition state corresponds to the ground truth reactant and product. In both generating viable geometries and predicting accurate transition states, our method achieves excellent results. We envision workflows like this, which combine neural networks and quantum chemistry calculations, will become the preferred methods for computing chemical reactions.

関連文献

Thermally stable ordered mesoporous CeO2/TiO2 visible-light photocatalysts

Guisheng Li, Dieqing Zhang, Jimmy C. Yu

2009-02-25 Paper

DOI: 10.1039/B819167K

Structural diversity of dimers of the Alzheimer amyloid-β(25–35) peptide and polymorphism of the resulting fibrils

Guanghong Wei, Andrew I. Jewett, Joan-Emma Shea

2010-03-11 Paper

DOI: 10.1039/C000755M

Oriented growth of the functionalized metal–organic framework CAU-1 on –OH- and –COOH-terminated self-assembled monolayers

Florian Hinterholzinger, Camilla Scherb, Tim Ahnfeldt, Norbert Stock, Thomas Bein

2010-04-13 Paper

DOI: 10.1039/B924657F

Studying the microscopic nature of diffusion with helium-3 spin-echo

A. P. Jardine, G. Alexandrowicz, H. Hedgeland, W. Allison, J. Ellis

2009-03-12 Perspective

DOI: 10.1039/B810769F

Nanoporous Ni–Ce0.8Gd0.2O1.9−x thin film cermet SOFC anodes prepared by pulsed laser deposition

Anna Infortuna, Ashley S. Harvey, Ulrich P. Muecke, Ludwig J. Gauckler

2009-03-20 Paper

DOI: 10.1039/B821473E

DFT studies of the degradation mechanism of methyl mercury activated by a sulfur-rich ligand

Xichen Li, Rong-Zhen Liao, Wenchang Zhou, Guangju Chen

2010-01-28 Paper

DOI: 10.1039/B918402C

Flame spray-pyrolyzed vanadium oxidenanoparticles for lithium battery cathodes

Timothy J. Patey, Robert Büchel, Frank Krumeich, Jia-Zhao Wang, Hua-Kun Liu, Sotiris E. Pratsinis, Petr Novák

2009-03-14 Paper

DOI: 10.1039/B821389P

Probing adsorption and aggregation of insulin at a poly(acrylic acid) brush

Florian Evers, Christian Reichhart, Roland Steitz, Metin Tolan, Claus Czeslik

2010-02-09 Paper

DOI: 10.1039/B925134K

Influence of OHgroups on charge transport across organic–organic interfaces: a systematic approach employing an “ideal” device

Zhi-Hong Wang, Daniel Käfer, Asif Bashir, Jan Götzen, Alexander Birkner, Gregor Witte, Christof Wöll

2010-02-03 Paper

DOI: 10.1039/B924230A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

噻奈普汀乙酯の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号66981-77-9の噻奈普汀乙酯は、結晶性白色粉末であり、分子量は476.9 g/molです。この化合物は水に溶けにくく、一般的には有機溶媒で溶解し...

66981-77-9Ethyl 7-[(3-chloro-6...
化合物よくある質問

アミピシリン不純物Fとは何ですか?

アミピシリン不純物Fは、CAS番号124774-48-7の化合物です。これは、抗生物質アミピシリンの生産過程で生成される不純物の一つであり、(4S)-2-({[...

124774-48-7Ampicillin impurity ...
化合物よくある質問

イリジウム(I)ヘキサフルオロフォスファートの代替品はありますか?

イリジウム(I)ヘキサフルオロフォスファートの代替品として、他の有機金属化合物や非有機金属化合物が使用されることがあります。具体的には、ダイゾニウム塩や他の金属...

870077-94-43-Di-i-propylphosphi...
化合物よくある質問

含有3-(苯氧基甲基)苯硼酸频那醇酯の廃棄物はどのように処理すべきですか?

含有3-(苯氧基甲基)苯硼酸频那醇酯の廃棄物は、安全な方法で処理する必要があります。まず、廃棄物を適切な容器に収集し、避けて保管します。次に、専門の廃棄処理業者...

912569-68-74,4,5,5-Tetramethyl-...
化合物よくある質問

2-甲基辛-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際は、密閉のゴーグルと手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使用し、漏洩時には速やかに取り扱いを中止し、適切な排気設備を使用してください...

818-81-52-Methyl-1-octanol
化合物よくある質問

高氯酸钪の代替品はありますか?

高氯酸钪の代替品としては、沈殿剤としてのアルミニウム塩や鉄塩が挙げられます。また、沈殿反応を促進するための助剤としては、硫酸や硝酸が使用されます。

14066-05-8Scandium triperchlor...
化合物よくある質問

3α-アセトキノイドコレステロールエステルはどのように保存すればよいですか?

3α-アセトキノイドコレステロールエステルは、常温から低温(0-5℃)の暗所で保存し、密閉容器に入れることで安定性を保つことが推奨されます。また、湿気や酸素から...

30365-63-0Methyl (3alpha,5beta...
化合物よくある質問

2-ぶンジロキシ-4-(トリフルオロメチル)フェノルビノン酸の主な用途は何ですか?

2-ぶンジロキシ-4-(トリフルオロメチル)フェノルビノン酸は、化学合成の触媒としての使用や、医薬品の合成材料としての役割があります。また、特定の合成路線で使用...

1701435-39-3[2-(Benzyloxy)-4-(tr...
化合物よくある質問

(2S,3R)-2-氨基-3-甲基丁二酸はどのように合成されますか?

(2S,3R)-2-氨基-3-甲基丁二酸は、2-ヒドロキシ-3-メチル丁酸とアミノ化反応を行うことで合成されます。触媒としてジクロロメタンが使用され、選択性と収...

121570-10-3(2S,3R)-2-amino-3-me...
化合物よくある質問

1-Benzyl-2-phenyl-1H-imidazoleはどのように保存すればよいですか?

この化合物は常温で避けてください。直射日光を避け、密閉容器で保存し、湿気を防水の容器に入れて保管してください。

37734-89-71-Benzyl-2-phenyl-1H...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。